2022年LED灯具基础知识.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -光LED 的结构及发光原理50 年前人们已经明白半导体材料可产生光线的基本学问,第一个商用二极管产生于1960 年; LED 是英文 light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到爱护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好;发光二极管是一种将电流顺向通到半导体 p-n 结处而发光的器件,通常采纳双异质结和量子阱结构;发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片,在 p 型半导体和
2、 n 型半导体之间有一个过渡层,称为 p-n 结;在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把余外的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能;PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光;这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED ; 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从 发出从紫外到红外不同颜色的光线;LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就1967 年法国第十三届国际计量大会规定了以坎德拉、坎德拉 / 平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、 光亮度、 光通量和光照度等的单位, 为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意
3、义;单介绍:为明白和使用便利, 以下将有关学问做一简度名称单位符号定义光强cd I = F/光源在指定方向的单位立体角内发出的坎德拉光通量;Candela 度光亮cd/m2 表示发光面光明程度的, 指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比;光通lm F 单位时间里通过某一面积的光能,称为通量流明过这一面积的辐射能通量;肯定黑体在铂的凝固温度下,从细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - -
4、 - -Lumen 5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为 1lm;为说明光强和光通量的关系, 发光强度为1cd 的点光源在单位立体角( 1 球面度)内发出的光通量为 1lm;光照 lx 被光匀称照耀的物体, 距离该光源 1米处,度 在 1m2面积上得到的光通量是 1lm 时,它勒克斯 的照度是 1lux ;Lux 习称“ 烛光米” ;1. 烛光、国际烛光、坎德拉(candela )的定义在每平方米 101325 牛顿的标准大气压下,面积等于 1/60 平方厘米的肯定“ 黑体” (即能够吸取全部外来光线而毫无反射的抱负物体),在纯铂(Pt )凝固温度(约 2042K获 1769)时,
5、沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉;并且,烛光、国际烛光、坎德拉三个概念是有区分的,不宜等同;从数量上看,60 坎德拉等于 58.8 国际烛光,亥夫纳灯的2. 发强度与光亮度1 烛光等于 0.885 国际烛光或 0.919 坎德拉;发光强度简称光强,国际单位是 candela (坎德拉)简写 cd;Lcd 是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量;光源辐射是匀称时,就光强为I=F/ , 为立体角,单位为球面度(sr ),F 为光通量,单位是流明,对于点光源由 I=F/4 ;光亮度是表示发光面光明程度的,指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉 / 平方米
6、;对于一个漫散射面,尽管各个方向的光强和光通量不同, 但各个方向的亮度都是相等的;电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面,相同的亮度感;以下是部分光源的亮度值:单位 cd/m2 所以从各个方向上观看图像, 都有太阳: 1.5*10 ;日光灯:( 510)*103;月光(满月): 2.5*103 ;黑白电视 机荧光屏: 120 左右;彩色电视机荧光屏:80 左右;3. 光通量与流明光源所发出的光能是向全部方向辐射的,对于在单位时间里通过某一面积的光能,称为通过这一面积的辐射能通量;各色光的频率不同, 眼睛对各色光的敏锐细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - -
7、 - - 第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -度也有所不同, 即使各色光的辐射能通量相等, 在视觉上并不能产生相同的光明程度,在各色光中,黄、绿色光能激起最大的光明感觉;假如用绿色光作水准,令它的光通量等于辐射能通量, 就对其它色光来说, 激起光明感觉的本事比绿色光为小,光通量也小于辐射能通量; 光通量的单位是流明, 是英文 lumen 的音译,简写为 lm;肯定黑体在铂的凝固温度下,从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为 1lm;为说明光强和光通量的关系,发光强度为 1
8、 坎德拉的点光源在单位立体角( 1 球面度)内发出的光通量为 大约是 2100 流明;4. 光照度与勒克斯1 流明;一只 40W的日光灯输出的光通量光照度可用照度计直接测量; 光照度的单位是勒克斯, 是英文 lux 的音译, 也可写为 lx ;被光匀称照耀的物体,在 1 平方米面积上得到的光通量是 1 流明时,它的照度是 1 勒克斯;有时为了充分利用光源,常在光源上附加一个反射装置,使得某些方向能够得到比较多的光通量,前灯、手电筒、摄影灯等;以下是各种环境照度值:单位 lux 以增加这一被照面上的照度; 例如汽车黑夜:0.001 0.02 ;月夜:0.02 0.3 ;阴天室内: 550;阴天室
9、外: 50500;晴天室内: 1001000;夏季中午太阳光下的照度:约为 所需的照度: 5060;家用摄像机标准照度:1400;漫反射面的亮度运算公式和相关推导如下:L E/ 即: 亮度照度 反射率 圆周率所以:EL / 举例:10*9 次方;阅读书刊时假设你的反射面的反射率为 0.7 ,那么 达到 10 102cd/m2 亮度所需的照度是:E=L / 1000 3.14/0.7 4485 Lux 光强度 /坎德拉、光亮度 /cd/m2、光通量 /流明、光照度 /勒克斯7.led 灯带、 led 筒灯、 led 射灯的异同led 灯带、 led 筒灯、 led 射灯的异同细心整理归纳 精选学
10、习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -灯带就是吊顶时,四周发光的;正常人家考虑省电,都不要灯带,要是有条件,点亮灯带的确很美丽啊!而 LED 灯带能解除大家这方面的顾虑,由于LED 灯带是用 LED 发光,这样就使 LED 灯带的使用寿命加长了可以达到 5-10 万不间断使用, 而且比一般的灯带要节能 75% 的电能, LED 灯带表面温度很低这 样也增长了 LED 灯带的使用寿命;LED 灯带就是指把LED 组装在带
11、状的FPC(柔性线路板)或PCB 硬板上,因其产品外形象一条带子一样而得名;灯带又分柔性 LED 灯带和 LED 硬灯条两种,其区分如下:1、柔性 LED 灯带是采纳 FPC做组装线路板, 用贴片 LED 进行组装, 使产品的厚度仅为一枚硬币 的厚度,不占空间;普遍规格有 30cm 长 18颗 LED、24颗 LED 以及 50cm 长15颗 LED、24颗 LED、30 颗 LED 等;仍有 60cm 、80cm 等,不同的用户有不同的规格;并且可以随便剪断、也可以任意延长 而发光不受影响;而 FPC材质松软,可以任意弯曲、折叠、卷绕,可在三维空间随便移动及伸缩而不 会折断;适合于不规章的地
12、方和空间狭小的地方使用,也因其可以任意的弯曲和卷绕,适合于在广告 装饰中任意组合各种图案;2、LED 硬灯条是用 PCB硬板做组装线路板, LED 有用贴片 LED 进行组装的,也有用直插 LED 进 行组装的,视需要不同而采纳不同的元件;硬灯条的优点是比较简洁固定,加工和安装都比较便利;缺点是不能随便弯曲, 不适合不规章的地方; 硬灯条用贴片LED 的有18颗 LED、24颗 LED、30颗 LED、36颗 LED、40 颗 LED 等好多种规格;用直插 LED 的有 18颗、24颗、36颗、48颗等不同规格,有正面 的也有侧面的,侧面发光的又叫长城灯条;LED 灯带、 LED 灯条由于长寿
13、命(一般正常寿命在 810 万小时)、绿色环保而逐步在各种装饰行业 中崭露头角; LED 灯带、 LED 灯条现在已经广泛应用于家具、汽车、广告、照明、轮船等行业;灯带;是 LED 灯带的简称,大部分人说的时候不习惯名词太长,于是把前面的 LED 给省略了,直接 就叫灯带;这样灯带的叫法也包含了以前许多大二线、大三线、圆二线等等的直接用线材连接 LED 而不用 FPC或 PCB的老式灯带,当然也就包含了柔性灯带和硬灯带;灯条;这是 PCB硬灯条和长城灯条的简称 LED Strip ;这是 LED 灯带的英文名称; Strip 在 Yahoo 翻译的说明是 “带钢” ,在 Google 翻译的
14、说明是 “小条 ”,但 LED 灯带在国外客户嘴里的名词就是 LED Strip Flex LED Strip ;这是柔性 LED 灯带的英文名称; Flex 在 Google 翻译的说明是 “ 挠性”,在 Yahoo 翻译的说明却成了 “导电线 ” ;但国外客户说的Flex LED Strip 就是我们国内大家所说的柔性LED 灯带;LED Light Bar;这是 LED 灯条的英文名词; Light Bar 在 Yahoo 翻译的说明是 “光带 ”,在 Google 翻 译的说明却成了 “鉴于酒吧 ” ;看来每个翻译都不一样啊,不过国外客户习惯叫 LED 灯条为 LED Light Ba
15、r;LED 筒灯 是装饰用的,发出柔弱的光,不过会越点越亮,很温馨;筒灯是一种相对于一般明装的灯具更具有聚光性的灯具,一般是用于一般照明或帮助照明射灯是一种高度聚光的灯具,它的光线照耀是具有可指定特定目标的;主要是用于特殊的照明,比如 强调某个很有味道或者是很有新意的地方;LED 射灯的用途就象手电筒,一般是室外用的;室内用的也有,由于品种不同,所以用途也不同;LED 射灯采纳散热性能好的金属材料制成;选用各色超高亮度 LED 灯,经测试、老化组合而成;可 连续使用 3.5 万个小时;功率: 1.8W,3.5W ,4W(可以自己挑选) ; 使用电压为 DC/AC12V、24V,110/220V
16、 ;射灯的特点:省电:射灯的反光罩有强力折射功能,瓦左右的功率就可以产生较强的光线;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -聚光:光线集中,可以重点突出或强调某物件或空间,装饰成效明显;舒服:射灯的颜色接近自然光,将光线反射到墙面上,不会耀眼;变化多:可利用小灯泡做出不同的投射成效;射灯的分类:下照耀灯;可装于顶棚、床头上方、橱柜内,仍可以吊挂、落地、悬空,分为全藏式和半藏式 两种类型;下照耀灯的特点
17、是光源自上而下做局部照耀和自由散射,光源被合拢在灯罩内,其造型有 管式下照灯、套筒式下照灯、花盆式下照灯、凹形槽下照灯及下照壁灯等,可分别装于门廊、客厅、卧房;比如电视机近旁装一盏绿色瓷罩下照壁灯,既可观物清晰又不影响看电视;雕塑造型上方设一 套筒式下照灯,可将人的视线引向艺术品上,便于品尝观看;挑选下照灯,瓦数不宜过大,仅为照亮 而已,不能强光耀眼;路轨射灯;大都用金属喷涂或陶瓷材料制作,有纯白、米色、浅灰、金色、银色、黑色等色调;外形有长形、圆形,规格尺寸大小不一;射灯所投射的光束,可集中于一幅画、一座雕塑、一盆花、一件精品摆设等,也可以照在居室主人坐的转椅后背,制造出丰富多彩、神韵奇特的
18、光影成效;可用 于客厅、门廊或卧房、书房;光通量:Lm)光源每秒发出的可见光量之和,简洁所就是发光量;单位:流明(照度:单位面积内入射的光通量,也就是光通量除以面积所得的值;单位:勒克司(Lux)光强:符号 I,单位坎德拉cd,说明 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量色温:以肯定温度 K 来表示,即将一标准黑体加热, 温度上升到肯定程度时颜色开头由深红浅红 橙黄白蓝,逐步转变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的肯定温度称为该光源之色温;色 温在3000K 以下,光色偏红,给人以暖和的感觉:色温超过 6000K ,光色偏蓝,给人以清冷的感觉;色温在 4000K 左右,人在此色调下
19、,无特殊明显视觉心理成效,故称为“中性”色温;显色性:光源对物体本身颜色出现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度,显色性高的光源对颜色表现较 好,我们所见到的就是接近自然色,显色性低的光源对颜色表现较差,我们所见到的颜色偏差也较大;CIE 把太阳的显色指数定为 100 ,各类光源的显色指数各不相同,如:高压钠灯显色 国际照明委员会 指数 Ra=23, 荧光灯管显色指数 Ra=60 90;光效:衡量光源节能的重要指标,就是光源发出的光通量除以光源所消耗的功率;单位:流明 /瓦( Lm/w )眩光:视野内有亮度极高的物体或剧烈的亮度对比,就可以造成视觉不适成为眩光;眩光分为失能性眩光和不舒服性眩
20、光;眩光是影响照明质量的重要因素;电磁干扰:气体放电灯镇流器在使用过程中,会通过辐射,传导等方式对四周电器产生干扰;电磁噪音:可能使四周电器工作反常甚至失控;平均寿命:50% 损坏时的时间;经济寿命:单位:小时,说明 在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出减至一特定 的小时数;此比例用于室外的光源为百分之七十,用于室内的光源如日光灯就为百分之八十;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - -
21、 - -亮度对比:被识别对象和其背景亮度之差与背景亮度之比,并在视觉上产生近距感和兴奋感;亮度:对比影响物体的可见度; 对比大的物体简洁被观看到,符号 L,单位尼脱 cd/m2 ,说明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量;LED:LED 就是 light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称 LED;它是一种通过掌握半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕;LED 模块:LED 排列成矩阵或笔段,预制成标准大小的模块;常用的有 642只发光二极管),8字七段数码模块;LED 集束管:8X8点阵模块(单色有
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- 2022 LED 灯具 基础知识
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